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2026-09-14 00:00 中国 论文发表 基础与方法 原文语言 EN

低成本8通道脑电设备解码驾驶转向想象,平均准确率66.80%

内容概述 开车时想着往左打方向盘还是往右打,能不能从脑电里读出来?武汉理工大学等单位的研究团队设计了一种贴近真实驾驶的运动想象范式:受试者只想象用右手转动方向盘,向左或向右。运动想象指不实际动手、只在脑中演练动作,大脑运动区仍会出现可测的节律变化。团队用一台仅有8个电极的低成本OpenBCI设备采集了12名受试者的脑电,发现左右转向想象在头顶中央区域产生可区分的信号模式。他们开发的SMB-TCSAN解码模型在转向方向数据集上取得66.80%的平均分类准确率。研究者称这只是初步验证低成本、少通道设备的可行性,距离辅助驾驶应用仍有距离。
推荐理由 多数运动想象研究让人想象左手或右手动作,这与真实驾驶并不对应;这项研究改为只用右手想象左右转向,更贴近驾驶动作本身。代价是两类信号更难区分,即便用了新模型,平均准确率也只有66.80%,样本仅12人。

低成本8通道脑电设备解码驾驶转向想象,平均准确率66.80%
图片来源:Sensors,CC BY 4.0

脑机百科消息(bciwiki.com),武汉理工大学汽车工程学院与广西师范大学的研究团队提出一种面向驾驶场景的转向运动想象范式,并用仅有8个电极的低成本OpenBCI设备验证其可行性,自研的SMB-TCSAN模型在转向方向数据集上达到66.80%的平均分类准确率。相关论文发表于2026年9月14日的《Sensors》(DOI:10.3390/s26185810)。

研究团队认为,传统运动想象任务多为想象左手、右手等肢体动作,与实际驾驶操作并不匹配。新范式让受试者想象用右手转动方向盘,分别向左和向右,在动作层面更接近真实转向行为。研究共采集了12名受试者的运动想象脑电数据。

时频分析显示,在右手转向想象期间,C3电极在mu和beta频段均出现事件相关去同步(ERD);C4电极在beta频段同样出现ERD,但在mu频段以事件相关同步为主。共空间模式(CSP)分析在中央区得到与转向方向相关的判别性权重分布,研究者据此认为该范式能够诱发与转向方向对应的神经模式差异。

在解码环节,团队先用CSP、FBCSP、EEGNet、EEG-TCNet和ATCNet共5种基线方法评估同一只右手完成的左转、右转任务的可分性,随后开发了SMB-TCSAN模型,整合Sinc卷积、多分支时间卷积和多头自注意力机制,以提升解码性能。

作者表示,研究初步验证了低成本、少通道脑电设备用于转向运动想象解码的可行性,可为未来辅助驾驶脑机接口系统的研究提供概念设计参考。该研究样本量为12人,摘要未报告实时在线控制或实车测试结果。

本文由 BCIwiki 根据公开信息撰写

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doi.org 2026-09-14

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